帮我写一份可在devc++上运行的C语言遗传算法代码,要求个体串为五个二进制数,有适应值,可以进行选择、交叉和变异操作
时间: 2024-12-25 12:30:02 浏览: 9
在Dev-C++上编写一个简单的遗传算法(CGA)示例,用于优化5位二进制字符串的适应度(这里假设适应度函数基于特定目标),涉及选择、交叉和变异操作,你需要包含一些基本库并创建相应的结构体和函数。以下是基础框架:
```cpp
#include <iostream>
#include <cstdlib> // for rand and srand
#include <ctime> // for time()
// 定义个体(五位二进制数)
typedef struct {
int binary[5]; // 五个二进制位
float fitness; // 适应值
} Individual;
// 初始化个体
Individual initialize() {
Individual ind;
for (int i = 0; i < 5; i++) {
ind.binary[i] = rand() % 2; // 随机生成0或1
}
// 计算初始适应值(这里只是示例,你可以根据需求自定义)
ind.fitness = calculate_fitness(ind);
return ind;
}
// 适应度计算函数(你需要自己实现)
float calculate_fitness(Individual ind) {
// 省略具体的适应值计算公式
return 0;
}
// 选择操作(这里采用轮盘赌选择)
Individual selection(std::vector<Individual>& population) {
float total_fitness = 0.0;
for (const auto& ind : population) {
total_fitness += ind.fitness;
}
float r = static_cast<float>(rand()) / RAND_MAX;
float cumsum = 0.0;
for (const auto& ind : population) {
cumsum += ind.fitness;
if (r <= cumsum / total_fitness) {
return ind;
}
}
// 如果随机数大于所有个体之和,则返回最后一个个体作为备选
return population.back();
}
// 交叉操作(单点交叉)
void crossover(Individual& parent1, Individual& parent2, Individual& child) {
int point = rand() % 4; // 随机选择交叉点
for (int i = 0; i < point; i++) {
child.binary[i] = parent1.binary[i];
}
for (int i = point; i < 5; i++) {
child.binary[i] = parent2.binary[i];
}
}
// 变异操作(单位突变)
void mutation(Individual& individual) {
for (int i = 0; i < 5; i++) {
if (rand() % 100 < 10) { // 1%的概率发生突变
individual.binary[i] = 1 - individual.binary[i];
}
}
}
// 主程序
int main() {
srand(time(NULL)); // 设置随机数种子
const int population_size = 100;
std::vector<Individual> population(population_size);
for (size_t i = 0; i < population_size; i++) {
population[i] = initialize();
}
while (/* 迭代条件,如最大迭代次数 */ ) {
Individual best = *std::max_element(population.begin(), population.end(), [](const Individual& a, const Individual& b) -> bool {
return a.fitness > b.fitness;
});
// 打印最佳个体
std::cout << "Best Individual: ";
for (int bit : best.binary) {
std::cout << bit;
}
std::cout << " Fitness: " << best.fitness << "\n";
// 选择、交叉和变异
for (size_t i = 0; i < population_size; i++) {
Individual parent1 = selection(population);
Individual parent2 = selection(population);
Individual child;
crossover(parent1, parent2, child);
mutation(child);
population[i] = child;
}
}
return 0;
}
```
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